注塑工藝設定要考慮收縮率、流動性、結晶性、熱（rè）敏性塑料及易水解塑料（liào）、應力開裂及熔（róng）體破裂、熱性能及冷卻速（sù）度、吸濕性等7個因素注塑工（gōng）藝設定要考慮的7個因素。

一、收縮率

熱塑性塑料成型收縮的形式及計算如前所述，影響熱（rè）塑性塑料成型收縮（suō）的因素如下：

1. 塑料（liào）品（pǐn）種熱塑性塑料成型過程（chéng）中由於還存在結晶化形起的體積變化，內應（yīng）力強，凍結在塑件內的殘餘應力大，分子取向性（xìng）強（qiáng）等因素，因此與熱（rè）固性塑（sù）料相比則收縮率（lǜ）較大，收縮率範圍寬、方向（xiàng）性明顯（xiǎn），另外成型後的收縮、退火或調濕處理後的收縮率一般也都比熱固性塑料大。

2. 塑件特性成型時熔融料與型腔表麵接觸外層立即冷（lěng）卻形成低密度的固態（tài）外殼。由於塑料的導熱（rè）性差，使塑件內層緩慢（màn）冷卻而形成收縮大的高密度固態層。所以壁厚、冷卻慢、高密度層厚的則收縮大。

另外，有無嵌件及嵌件布局、數量都直接影響料流方向，密度分布及收縮阻力大小等，所以塑件的特性對收縮大小、方向性（xìng）影（yǐng）響較大。

3. 進料口形式、尺寸、分布這些因（yīn）素直接影（yǐng）響料流方向、密（mì）度分布、保壓補縮（suō）作用（yòng）及（jí）成型（xíng）時間。直接進料（liào）口、進料口（kǒu）截麵大（尤其截麵（miàn）較厚的）則收縮小但方向性大，進（jìn）料口寬及長度短的則（zé）方向性小。距進料口近的或與料流方向平行的則收縮大。

4. 成型條件模具溫度高，熔融料冷卻慢、密度高、收縮大（dà），尤其對結晶料則（zé）因結晶度高，體（tǐ）積變化大，故收縮更大。模溫分布與塑件內外冷卻及密度（dù）均勻性（xìng）也有關，直接影響到各部分收縮量大小（xiǎo）及方向性。

另外，保（bǎo）持壓力及時間對收縮也影響較大，壓力大、時間長的則收縮（suō）小（xiǎo）但方向性大。注塑壓力高，熔融料粘度差小，層間剪切應力小，脫模後彈性回（huí）跳大，故收縮也可適量的減（jiǎn）小，料（liào）溫高（gāo）、收縮大，但方（fāng）向性小。因此在成型（xíng）時調整模溫、壓力、注塑速度及冷（lěng）卻時間等諸因素（sù）也可適（shì）當改（gǎi）變塑件（jiàn）收縮情況（kuàng）。

模具設計時根據各種塑料的收縮（suō）範圍，塑件壁厚、形狀，進（jìn）料口形式（shì）尺寸及分布情況，按經驗確定塑件（jiàn）各（gè）部位的收縮率，再來計算型腔尺（chǐ）寸。

對高精度塑件及難以掌握收縮率時，一般宜用如下方法設計模具：

• 對塑件（jiàn）外（wài）徑取較小收縮率，內徑取較大收縮率，以留有試模後修正的餘地。

• 試模確定澆注係統形式、尺寸及成型條件。

• 要後處理的塑件經後處理確定尺寸變化情況（測量時（shí）必須在脫模（mó）後24小時以後）。

• 按實際（jì）收縮（suō）情況修正模具。

• 再試模（mó）並可適當地（dì）改變工藝條件略微修正收縮值以滿足塑件要（yào）求（qiú）。

二、流動性

1. 熱塑性塑料流動性大小，一（yī）般（bān）可從分（fèn）子量大小、熔（róng）融指數、阿基米德螺旋線流動長（zhǎng）度、表現粘度及流動（dòng）比（流程長度/塑件壁（bì）厚）等一係列指數進行分析（xī）。

分子量小，分子量分布寬，分子結構規整性差，熔融指（zhǐ）數高、螺流動長度長、表現粘度小，流動（dòng）比（bǐ）大的則流動性就好，對同一品名的塑料必須檢查其說（shuō）明書判斷其流動性是否適用於注塑成型。

按模具設計要求（qiú）大致可將常（cháng）用塑料的流動性分（fèn）為三類：

• 流動性好 PA、PE、PS、PP、CA、聚（4）甲（jiǎ）基戍烯;

• 流動性中等 聚苯乙烯係（xì）列樹脂（zhī）（如ABS、AS）、PMMA、POM、聚苯醚;

• 流動性差 PC、硬PVC、聚（jù）苯（běn）醚、聚碸、聚芳碸、氟（fú）塑（sù）料。

2. 各（gè）種塑料的流動性也因各成型因素而變，主要影響的因素有如下幾點：

①溫度料溫高則流動性增大，但不同塑料也（yě）各有差異，PS（尤其耐衝擊型及MFR值較高的）、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙（yǐ）烯（如ABS、AS）、PC、CA等塑料的流（liú）動性隨溫度（dù）變化較大。對PE、POM、則溫（wēn）度增減對（duì）其流動性（xìng）影響較小。所以前者在成（chéng）型時宜調節溫度來控製（zhì）流動性。

② 壓力注塑壓力增大則熔融料（liào）受剪（jiǎn）切（qiē）作用大，流動性也增大，特別是PE、POM較為敏（mǐn）感，所以成型時宜調節注塑壓力來控製流動性。

③ 模具結（jié）構澆（jiāo）注係統的形式，尺（chǐ）寸，布（bù）置，冷卻係統設計，熔融料流動阻力（如型麵光潔度，料道截麵厚度，型腔形狀，排氣係統）等因素都直接影（yǐng）響到熔融料在型腔內的（de）實際流動性，凡促使熔融料降低溫度，增加流動性（xìng）阻力的則流動性就降低。模具設計時應根據所用塑料的流動性，選用合理的結構。

成（chéng）型時則也可控製料溫，模溫及注塑壓力、注（zhù）塑速度等因素來適當（dāng）地調節填充情況以滿（mǎn）足成型需要（yào）。

三、結晶性

熱（rè）塑（sù）性塑料按其（qí）冷凝時無出現結（jié）晶現象可（kě）劃分為結晶型塑料與非結晶型（又稱無定（dìng）形）塑料兩大（dà）類。

所謂結晶現象即為塑料由熔（róng）融狀態到冷凝時，分子由獨立移動，完全處於無次序狀態，變成分子停止（zhǐ）自由運動，按略微固定的（de）位置，並有一個使分子排列成為正規模型的傾向（xiàng）的一種現象。

作為判別這（zhè）兩（liǎng）類塑料的外觀標準可視塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般結晶性（xìng）料為不透明或半透明（如POM等），無定形料為（wéi）透明（如（rú）PMMA等）。但也有例外情況，如聚（4）甲基戍烯為結晶型塑料卻有高透明性，ABS為無定形料（liào）但卻並不（bú）透明。

在模具設（shè）計及選擇注（zhù）塑機時應注意對結晶型塑（sù）料有下列要求及注意事項（xiàng）：

• 料溫上升到成型溫度所需的熱量（liàng）多，要用塑化能力大的（de）設備。

• 冷卻（què）回化時放出（chū）熱量（liàng）大（dà），要充分冷卻。

• 熔融態與固態的比重差大，成型收縮大，易發生縮孔、氣孔。

• 冷卻快，結晶度低，收縮小（xiǎo），透明度高（gāo）。結晶度與塑件壁厚有關，壁厚則冷（lěng）卻慢，結晶（jīng）度高，收（shōu）縮大，物性（xìng）好。所以結晶性料應按要（yào）求必須控製模溫。

• 各向異性顯著，內應力大。脫模後未結晶化（huà）的分子有繼續（xù）結晶（jīng）化傾向，處於能量不平衡狀態，易發生變形（xíng）、翹曲。

• 結晶化溫度範（fàn）圍窄，易發生未熔料（liào）末注入模具或（huò）堵（dǔ）塞進料口。

四、熱敏性塑料及易水（shuǐ）解（jiě）塑料

1. 熱（rè）敏性係指某些塑料對熱較為敏感，在高（gāo）溫下（xià）受熱時間較長或進料口截麵過小（xiǎo），剪切作用大時，料溫增高（gāo）易發生變色、降解，分解的傾（qīng）向，具有這種特（tè）性的塑料稱為熱（rè）敏（mǐn）性塑料。

如硬PVC、聚（jù）偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚（jù）物，POM，聚三氟氯乙烯等（děng）。熱敏性塑料在分解時產生單體、氣體、固體等副產物，特別是有（yǒu）的分解氣體對人體、設備、模具（jù）都（dōu）有刺激、腐蝕作用或毒性。

因（yīn）此，模具設計、選擇注（zhù）塑機及成（chéng）型（xíng）時都應注意，應選用螺杆（gǎn）式注塑機，澆注係統截麵宜大，模具和料筒應鍍鉻，不得有邊角滯（zhì）料，必須嚴格控製成型溫度、塑料中加入穩定劑，減弱其熱敏性能。

2. 有的塑料（如PC）即使含有少量（liàng）水分，但在高溫、高壓下也會發（fā）生分解，這種性能稱為易（yì）水解性，對此必須預先（xiān）加熱幹燥。

五（wǔ）、應力開裂及熔體破裂

1. 有的（de）塑料對應力敏感，成型時易產（chǎn）生內應力並質脆易（yì）裂，塑件在外（wài）力作用下（xià）或在（zài）溶劑作用下即發生開裂現象。

為此，除了在原料（liào）內加入添（tiān）加劑提高開抗裂性外（wài），對原料應注意幹燥，合理的選擇成（chéng）型條（tiáo）件，以減少（shǎo）內應力和增加抗裂性。並應選（xuǎn）擇合理的塑件形狀，不宜設（shè）置（zhì）嵌件等措（cuò）施來盡量減少應力集中。

模具設計時應增大脫模斜（xié）度（dù），選用合理的進料口及（jí）頂出機構，成型時（shí）應（yīng）適（shì）當的調節料溫（wēn）、模溫、注塑壓（yā）力（lì）及冷卻時間，盡量避免塑件過（guò）於冷脆時脫模，成型後塑件還宜進行後（hòu）處理提高抗開裂性，消除內應（yīng）力並禁止與溶劑接觸。

2. 當一定融熔體流動速率的聚（jù）合物熔體，在（zài）恒溫下通（tōng）過噴嘴孔時其流速超過某值後，熔體表麵（miàn）發生明（míng）顯橫向裂紋稱為熔體破裂，有損塑件外觀及物性（xìng）。故在（zài）選用熔體（tǐ）流動速率高的聚合物等，應增大噴嘴、澆道、進料口截麵，減少注塑速度（dù），提高（gāo）料溫。

六、熱性能及冷卻速度

1. 各種塑料有不同比熱、熱傳導率、熱（rè）變形溫（wēn）度等熱性能。比熱高的塑化時需要熱量大，應選用塑化能力（lì）大的注塑機。熱變形溫度高塑料的冷卻時（shí）間可短，脫模早（zǎo），但脫模後要防止冷卻變形。

熱傳導率低的塑料冷卻速度慢（如離子聚合物等冷卻速度極慢），故必須充分冷卻，要加強模具冷卻效果。熱澆道模具適用於比熱低，熱傳導率高的塑料（liào）。比熱大（dà）、熱傳導（dǎo）率低，熱變形溫度低、冷卻速度慢的塑料則不利於高速成型，必須選用適當的注（zhù）塑機及加強模具冷卻。

2. 各種塑料按其（qí）種類特性及塑件形狀，要求必須保持適當（dāng）的（de）冷卻（què）速度。所以模具必須按成型要求設置加熱和冷卻係統，以保（bǎo）持一定模溫。當料溫（wēn）使模溫升（shēng）高時應（yīng）予冷卻，以防止塑件脫模後變形，縮短成型周期，降低結晶度。

當塑料餘熱不足以使模具保持一定溫度時（shí），則模具應設有加熱係統，使模具保持在一（yī）定溫度，以控製冷卻速度，保（bǎo）證流（liú）動性，改善填充條件或用以控製塑件使其緩（huǎn）慢冷卻，防（fáng）止（zhǐ）厚壁塑件內（nèi）外冷卻（què）不勻及提（tí）高結晶度等（děng）。

對流動性好，成型（xíng）麵積大、料（liào）溫不（bú）勻的則（zé）按塑（sù）件成型（xíng）情況有時需加熱或冷卻交替使用或局部加熱與冷卻並用。為此模具應設有相應的冷卻或加熱係統。

七、吸濕（shī）性

塑料中因有各種添加劑，使其對水分有（yǒu）不同的（de）親疏程度，所以塑（sù）料大致可分為吸濕、粘附水分及不吸水（shuǐ）也不易粘附水分的兩種，料中含水量必須控製在允許範（fàn）圍內，不然在高溫（wēn）、高壓下水分變成氣體或發生水解作用，使樹脂起泡、流動性下降（jiàng）、外觀及力學性能不良。

所以吸濕性塑料必須按要求采用適當的加熱方法及規（guī）範進行預熱，在使用時防止再吸濕。

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